2. Иерархическая модель данных

Иерархическая модель данных — логическая модель данных в виде древовидной структуры, представляющая собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному. На самом высшем уровне иерархии находится только одна вершина, которая называется корнем дерева. Эта вершина имеет связи с вершинами второго уровня и т.д. Связи между вершинами одного уровня отсутствуют. Следовательно, данные в иерархической структуре не равноправны – одни жестко подчинены другим. Доступ к информации возможен только по вертикальной схеме.

Структура

Иерархическая БД представляет собой упорядоченную совокупность экземпляров данных типа «дерево» (деревьев), содержащих экземпляры типа «запись» (записи). Поля записей хранят собственно числовые или символьные значения, составляющие основное содержание БД. Обход всех элементов иерархической БД обычно производится сверху вниз и слева направо.

Достоинства:

• эффективное использование памяти;

• высокая скорость выполнения;

• удобство работы;

• простота при работе с небольшим объемом данных.

Недостатки:

• громоздкость такой модели для обработки информации с достаточно сложными логическими связями;

• трудность в понимании обычным пользователем.

• трудность в применении к данным со сложной внутренней взаимосвязью

• исключительно навигационный принцип доступа к данным

Операции над иерархически организованными данными:

• Добавить в базу данных новую запись (для корневой обязательно ключ).

• Изменить значение данных предварительно извлеченной записи. (ключи не должны подвергаться изменения)

• Удалить некоторую запись и все подчиненные ей записи.

• Извлечь извлечение записи осуществляется в порядке левостороннего обхода дерева. В операции извлечь допускается задание условий выборки.

3. Сетевая модель данных

Сетевая модель данных — логическая модель данных, являющаяся расширением иерархического подхода, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в сетевых базах данных. Сетевая модель представляет собой структуру, у которой любой элемент может быть связан с любым другим элементом. Сетевая база данных состоит из наборов записей, которые связаны между собой так, что записи могут содержать явные ссылки на другие наборы записей. Тем самым наборы записей образуют сеть. Связи между записями могут быть произвольными, и эти связи явно присутствуют и хранятся в базе данных.

Особенности сетевой модели данных

• Связи в сетевой модели данных осуществляются наборами, которые реализуются с помощью указателей (в обоих направлениях соединяющих родственную информацию)

• Сетевая модель данных предполагает наличие в ней произвольного количества записей и наборов в том числе их различных типов.

• Связь между двумя записями может выражаться произвольным количеством наборов.

• В любом наборе может быть только один владелец.

• Тип записи может быть владельцем в одних типах наборов и членом в других типах наборов, а также не входить ни в какой тип наборов.

• Допускается добавление новой записи в качестве экземпляра владельца, если экземпляр-член отсутствует.

• При удалении записи-владельца удаляются соответствующие указатели на экземпляры-члены, но сами записи-члены не уничтожаются (сингулярный набор).

Управление сетевыми данными

Операции с сетевыми данными можно разделить на две группы: навигационные операции с данными и операции модификации данных.

Навигационные операции:

Навигационные операции сетевых баз данных осуществляют переход по связям, определенных в схеме баз данных, в результате таких переходов определяется запись, которую называют текущей.

• Найти конкретную запись в наборе однотипных записей и сделать ее текущей;

• Перейти от записи-владельца к записи-члену в некотором наборе;

• Перейти к следующей записи в некоторой связи;

• Перейти от записи-члена к владельцу по некоторой связи.

Операции модификации данных:

Операций модификации сетевых баз данных осуществляют добавление новых записей данных, добавление новых наборов данных, удаление записей данных и наборов записей, модификация агрегатов и элементов данных.

• извлечь текущую запись в буфер прикладной программы для обработки;

• заменить в извлеченной записи значения указанных элементов данных на заданные новые их значения;

• запомнить запись из буфера в БД;

• создать новую запись;

• уничтожить запись;

• включить текущую запись в текущий экземпляр набора;

• исключить текущую запись из текущего экземпляра набора.